山东省（春季高考）电气技术类 《电工技术基础与技能》项目五任务七 45分钟专题训练卷

山东省（春季高考）电气技术类《电工技术基础与技能》45分钟专题训练卷专辑，共155份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固电气技术类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加电气技术类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《电子技术基础与技能》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）电气技术类 《电工技术基础与技能》 项目五：单相正弦交流电路 任务七：RLC串联电路 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 电容器在电路中的主要作用是（ ） A. 产生磁场 B. 储存能量 C. 限制电流 D. 调节电压 【答案】B 【解析】电容器的基本作用是储存电场能量。电容器还可用于耦合、滤波、旁路等，但“调节电压”不是其主要作用，因此选B。 2. 在串联正弦交流电路中，已知R、L、C元件两端的电压均为100V，则电路两端的总电压应为（ ） A. 0 B. 200V C. 100V D. 300V 【答案】C 【解析】串联电路中，电阻电压与电流同相，电感电压超前电流，电容电压滞后电流。已知电感和电容两端电压均为100V，二者相位相差，相互抵消。故总电压等于电阻两端电压，即100V，选C。 3. 如图所示，ui为输入电压，u0为输出电压，则输出电压与输入电压之比为（ ） A. ：25 B. 25：1 C. 51：20 D. 50：41 【答案】B 【解析】输入阻抗 ，输出阻抗 ，由于为串联电路，故输出电压与输入电压之比为Ui：Uo=|Z|i：|Z|o=50：2=25：1则故选B 4. 在RLC串联电路中，当电感器的阻抗大于电容器的阻抗时，电路处于（ ） A. 共振状态 B. 开路状态 C. 短路状态 D. 感性状态 【答案】D 【解析】RLC串联电路的总电抗为X=XL-XC。当XL>XC时，X>0，电路表现为感性。因此选D。 5. 当RLC串联电路发生谐振时，下列说法错误的是（ ） A. 电路的品质因素Q值越大，通频带越宽 B. 电路端口电压瞬时值u与电路中的电流瞬时值同相位 C. 电路性质是呈电阻性 D. 电路的总阻抗最小，总电流最大 【答案】A 【解析】RLC串联电路谐振时，感抗与容抗相等，电路呈纯电阻性，总阻抗最小、电流最大，端电压与电流同相。品质因数Q越大，通频带越窄，因此A项错误，选A。 6. RLC串联电路发生串联谐振的条件是（ ） A. 电感与电容的电抗大小相等 B. 电阻与电感的电抗大小相等 C. 电阻与电容的电抗大小相等 D. 电感电抗大于电容电抗 【答案】A 【解析】串联谐振时，电感电抗与电容电抗大小相等、性质相反，电路总电抗为零，阻抗最小。 7. 如图所示正弦电路中，若，则为（ ） A. 30Ω B. 30 C. 10Ω D. 10 【答案】D 8. 在交流RLC串联电路中，电路两端电压U不变，电源频率 不变，调节电容，电路将（ ） A. 随电容调小，之值变大 B. 随电容调小，之值变小 C. 随电容调大，电路的阻抗变小 D. 随电容调大，电路的电流变大 【答案】B 【解析】电源频率不变时，XL=ωL保持不变；调小电容C时，XC=1/（ωC）增大，因此XL/XC变小，选B。 9. 某 RLC 串联电路，L=10mH，C=100pF，R=5Ω，则其品质因数 Q 为（ ）​ A. 31.4 B. 2000 C. 125.6 D. 251.2 【答案】B 【解析】RLC串联电路在谐振时的品质因数为。已知L=10mH=0.01H，，R=5Ω。则，因此选B。 10. 如图所示电路中，已知，则电路的总电压U为（ ） A. 6V B. 8V C. 10V D. 16V 【答案】C 11. 在一个 RLC 串联电路中，如果系统的阻尼比大于1，系统的过渡过程会如何（ ） A. 快速衰减 B. 缓慢衰减 C. 振荡 D. 瞬间变化 【答案】B 【解析】当阻尼比ζ>1时，系统处于过阻尼状态。此时特征根为两个不同的负实根，过渡过程不发生振荡，而是以两个指数分量逐渐衰减至稳定状态。与临界阻尼相比，过阻尼响应通常较慢，因此选B。 12. 在R-L串联电路中，总阻抗等于（ ） A. 电阻与电感的复合阻抗之和 B. 电阻与电感的并联阻抗之和 C. 电阻与电感阻抗的代数和 D. 电阻阻抗与电感阻抗的矢量和 【答案】D 【解析】在R-L串联电路中，电阻的阻抗为R，电感的阻抗为jXL。串联电路的总阻抗为各元件阻抗的矢量和，即Z=R+jXL，因此选D。 13. 在RLC串联电路中，总电压，电流，，，则R、C分别为（ ） A. 0.1Ω；1000μF B. 0.01Ω；1000μF C. 10Ω；1μF D. 10Ω；1000μF 【答案】C 【解析】总电压与电流的相位相同，说明电路处于串联谐振状态，此时总阻抗Z=R。由有效值之比可得R=U/I=100/10=10Ω。谐振条件为ωL=1/(ωC)，所以C=1/(ω。因此R=10Ω，C=1μF，选C。 14. 在如图所示电路中，ωtV，ωt)A，则三相对称负载的性质和有功功率分别是（ ） A. 电感性、190W B. 电感性、330W C. 电阻性、380W D. 电阻性、660W 【答案】D 15. 在RLC串联单相正弦交流电路中电感器两端的电压瞬时值与电容器两端的电压瞬时值相位关系是（ ） A. 电感器上的电压相位与电容器上的电压相位是二者反相 B. 电感器上的电压相位与电容器上的电压相位是二者同相 C. 电感器上的电压相位超前电容器上的电压相位 D. 电感器上的电压相位滞后电容器上的电压相位 【答案】A 【解析】在串联电路中，电感电压超前电流，电容电压滞后电流，因此电感器两端电压与电容器两端电压相差，二者反相，选A。 16. 某RLC串联电路中，电阻R为30Ω，感抗XL为40Ω，容抗XC为10Ω，则该电路的功率因数约为（ ） A. 0.50 B. 0.60 C. 0.71 D. 0.80 【答案】C 【解析】电路总电抗为感抗减去容抗，数值为30Ω。阻抗约为42.4Ω，功率因数为电阻与阻抗之比，约为0.71。 17. 图中，交流电压为10V，若电流表读数为5A，功率表读数为40W，则无功功率为（ ） A. 50 乏 B. 30乏 C. 40乏 D. 10乏 【答案】B 18. 某RLC串联电路接在有效值为120V的交流电源上，电路电流有效值为2.5A，则该电路的视在功率为（ ） A. 240VA B. 300VA C. 360VA D. 420VA 【答案】B 【解析】RLC串联电路的视在功率等于电源电压有效值与电流有效值的乘积，因此视在功率为300VA。 19. 某RLC串联电路的电源电压有效值为100V，电流有效值为4A，功率因数为0.8，则电路消耗的有功功率为（ ） A. 240W B. 280W C. 300W D. 320W 【答案】D 【解析】有功功率等于电压有效值、电流有效值和功率因数三者的乘积，因此电路消耗的有功功率为320W。 20. 关于RLC串联电路发生串联谐振时的特点，下列说法错误的是（ ） A. 电路阻抗达到最小值 B. 电路电流达到最大值 C. 电源电压与电流同相位 D. 电感与电容两端电压为零 【答案】D 【解析】串联谐振时，电感和电容的电抗相互抵消，但电感与电容两端仍可能出现较高电压，并不为零。 二、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 21. 电阻、电感与电容串联，，，，外加交流电压有效值为，求在发生串联谐振时的谐振频率、品质因数、电感电压、电容电压及电阻电压。 【答案】；；；；。 【解析】串联谐振频率为。代入、，得 。谐振时，品质因数 。串联谐振时总阻抗为，故；电感和电容上的电压分别为、。 22. 简述RLC串联电路发生串联谐振时的主要电路特征。 【答案】（1）电感电抗与电容电抗大小相等，电路总电抗为零。 （2）电路阻抗最小，阻抗值等于电阻R。 （3）电路电流最大，电源电压与电流同相位，功率因数为1。 【解析】本题考查RLC串联电路的谐振条件及谐振特性。回答时应从电抗关系、阻抗与电流变化、相位关系三个方面说明。 23. 某设备的RLC串联支路接在有效值为100V的交流电源上，已知电阻R为12Ω，感抗XL为16Ω，容抗XC为4Ω。求该支路的阻抗、电流和有功功率，并判断电路性质。 【答案】（1）总电抗X为XL减去XC，即X＝16Ω－4Ω＝12Ω。 （2）阻抗Z＝＝≈16.97Ω。 （3）电流I＝U/Z＝100V÷16.97Ω≈5.89A。 （4）有功功率P＝R≈5.892×12W≈416.7W。 （5）由于感抗大于容抗，电路呈感性，电流滞后于电源电压。 【解析】先根据感抗与容抗求出总电抗，再结合电阻计算阻抗和电流。有功功率由电流平方与电阻的乘积求得，感抗大于容抗说明该串联支路呈感性。 三、计算题（本大题共3小题，每题6分，共18分） 24. 某RLC串联电路接在有效值为220 V的交流电源上，已知电阻 ，感抗 ，容抗 。（1）计算电路的阻抗、电流以及电阻、电感和电容两端的电压。（2）计算电路的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数，并判断电路性质。 【答案】（1）总电抗 ，阻抗 。电流 。电阻两端电压 。电感两端电压 。电容两端电压 。（2）有功功率 。无功功率 。视在功率 。功率因数 ，电路呈感性。 【解析】（1）总电抗为。阻抗为。电流为。各元件两端电压为，，。（2）有功功率为。无功功率为。视在功率为。功率因数为。因，故电路呈感性。 25. 某单相的交流电源，其额定容量；额定电压，供给照明电路，若负载都是的日光灯（可认为是RL串联电路），其功率因数为0.5，试求： （1）日光灯最多可点多少盏？ （2）用补偿电容将功率因数提高1，这时电路的总电流是多少？需用多大的补偿电容？ 【答案】（1）500盏 （2）； 【解析】（1）电源的额定电流为 。 当时，每个用电器的电流为 。 则日光灯最多可有盏。 （2）当时，每个用电器的电流为 。 总电流。 需并联的补偿电容为 。 26. 某交流试验装置由电阻、电感线圈和电容器串联组成，接在频率为50 Hz、有效值为200 V的电源上。已知 ，，。现拟更换电容器，使电路达到串联谐振。（1）计算更换前电路的电流、有功功率和无功功率，并判断电路性质。（2）计算达到串联谐振时所需电容器的电容量。（3）电路达到串联谐振后，计算电路电流和有功功率。 【答案】（1）更换前总电抗 。阻抗 。电流 。有功功率 。无功功率 ，电路呈感性。（2）串联谐振时 。电容量 。（3）谐振后阻抗 。电流 。有功功率 。 【解析】（1）更换前总电抗为。阻抗为，电流为。有功功率为。无功功率为。由于，电路呈感性。（2）串联谐振时应满足。由得 。（3）谐振时感抗和容抗相互抵消，阻抗为。因此，有功功率为。 四、综合应用题（本大题共3小题，每题10分，共30分） 27. 某工厂维修人员对一台单相串联补偿装置进行测试。电路中电阻 ，感抗 ，容抗 ，接在频率为 、电压为 的交流电源上。（1）计算电路的阻抗、电流、有功功率、无功功率和视在功率。（2）判断该电路的性质，并计算功率因数。（3）若要使电路在该频率下达到串联谐振，应将电容器的容抗调整为多少？计算此时电路电流，并说明调整后应注意的问题。 【答案】（1）电路总电抗为 。阻抗为 。电流为 。有功功率为 。无功功率为 。视在功率为 。（2）由于 ，电路呈感性。功率因数为 。（3）串联谐振时应满足 ，故应将容抗调整为 。谐振时阻抗为 ，电流为 。调整后电流增大，电阻、线圈和电源应具备相应的载流能力，电感与电容两端可能出现较高电压。 【解析】（1）总电抗为。阻抗为。电流为。有功功率为；无功功率为；视在功率为。（2）由于，即总电抗，所以电路呈感性。功率因数为。（3）串联谐振条件为，因此应将容抗调整为。谐振时总阻抗为，电流为。调谐后电流增大，电阻、线圈和电源应具备相应载流能力；同时电感与电容两端可能出现较高电压，应校核元件耐压等级。 28. 如图所示，已知Xc<，在下列情况下，电流表的读数怎样变化?①、断开，由闭合变为断开；②、断开，由闭合变为断开；③、断开，由闭合变为断开。 【答案】增大，取决于比 大到什么程度，若＜，则读数增大；若＞，则读数减小。 【解析】本题可根据电路中元件的性质以及开关状态变化对电路总阻抗的影响，结合欧姆定律分析电流表读数的变化情况。 明确电路中各元件的性质和相关公式 在交流电路中，电感的感抗ωL，电容的容抗，电阻R对电流的阻碍作用为其本身阻值。根据欧姆定律I=（I为电流，U为电压，Z为总阻抗），当电源电压U不变时，总阻抗Z增大，电流I减小；总阻抗Z减小，电流I增大。 ①S2、S3断开，S1由闭合变为断开的情况: S1闭合时：此时电容C被短路，电路中电阻R和电感L接入电路，总阻抗。 S1断开时：电感L、电容C和电阻R串联接入电路，总阻抗。 因为，所以小于，即总阻抗减小。 根据I=UZ，电源电压U不变，总阻抗减小，所以电流增大，电流表读数变大。 ②S1、S3断开，S2由闭合变为断开的情况 ：S2闭合时：电感L被短路，电路中电阻R和电容C串联，总阻抗。 S2断开时：电感L、电容C和电阻R串联接入电路，总阻抗。 因为，取决于比 大到什么程度，若＜，则读数增大；若＞，则读数减小。 29. 某自动化生产线的交流电磁加热支路由电阻、电感线圈和电容器串联组成。已知 ，，，接入频率为 、电压为 的交流电源。（1）计算电感感抗、容抗、总阻抗、电路电流以及电阻、电感和电容两端的电压。（2）计算该支路的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数，并判断电路性质。（3）现场拟选用额定电压为 的交流电容器，判断是否合适；若将电路调至串联谐振，计算所需电容量，并说明调谐后的运行注意事项。 【答案】（1）角频率为 。感抗为 。容抗为 。总电抗为 。总阻抗为 。电流为 。电阻电压为 。电感电压为 。电容电压为 。（2）有功功率为 。无功功率为 。视在功率为 。功率因数为 。由于 ，该支路呈感性。（3）不合适。电容器实际承受电压为 ，高于其 额定电压，应选用额定电压不低于 的交流电容器。谐振时 ，所需电容量为 。调谐后电流增大，线圈和电容器端电压可能升高，应核验元件的电流容量和耐压等级。 【解析】（1）角频率为。感抗为。容抗为。总电抗为。总阻抗为，电流为。各元件电压为，，。（2）有功功率为。无功功率为。视在功率为。功率因数为。由于，故该支路呈感性。（3）电容器实际承受电压为，高于其额定电压，因此该电容器不合适，应选用额定电压不低于的交流电容器。谐振时满足，即，所以。调谐至谐振后总阻抗减小、电流增大，且电感与电容端电压可能升高，运行前应核验线圈和电容器的载流能力及耐压等级。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省（春季高考）电气技术类《电工技术基础与技能》45分钟专题训练卷专辑，共155份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固电气技术类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加电气技术类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《电子技术基础与技能》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）电气技术类 《电工技术基础与技能》 项目五：单相正弦交流电路 任务七：RLC串联电路 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 电容器在电路中的主要作用是（ ） A. 产生磁场 B. 储存能量 C. 限制电流 D. 调节电压 2. 在串联正弦交流电路中，已知R、L、C元件两端的电压均为100V，则电路两端的总电压应为（ ） A. 0 B. 200V C. 100V D. 300V 3. 如图所示，ui为输入电压，u0为输出电压，则输出电压与输入电压之比为（ ） A. ：25 B. 25：1 C. 51：20 D. 50：41 4. 在RLC串联电路中，当电感器的阻抗大于电容器的阻抗时，电路处于（ ） A. 共振状态 B. 开路状态 C. 短路状态 D. 感性状态 5. 当RLC串联电路发生谐振时，下列说法错误的是（ ） A. 电路的品质因素Q值越大，通频带越宽 B. 电路端口电压瞬时值u与电路中的电流瞬时值同相位 C. 电路性质是呈电阻性 D. 电路的总阻抗最小，总电流最大 6. RLC串联电路发生串联谐振的条件是（ ） A. 电感与电容的电抗大小相等 B. 电阻与电感的电抗大小相等 C. 电阻与电容的电抗大小相等 D. 电感电抗大于电容电抗 7. 如图所示正弦电路中，若，则为（ ） A. 30Ω B. 30 C. 10Ω D. 10 8. 在交流RLC串联电路中，电路两端电压U不变，电源频率 不变，调节电容，电路将（ ） A. 随电容调小，之值变大 B. 随电容调小，之值变小 C. 随电容调大，电路的阻抗变小 D. 随电容调大，电路的电流变大 9. 某 RLC 串联电路，L=10mH，C=100pF，R=5Ω，则其品质因数 Q 为（ ）​ A. 31.4 B. 2000 C. 125.6 D. 251.2 10. 如图所示电路中，已知，则电路的总电压U为（ ） A. 6V B. 8V C. 10V D. 16V 11. 在一个 RLC 串联电路中，如果系统的阻尼比大于1，系统的过渡过程会如何（ ） A. 快速衰减 B. 缓慢衰减 C. 振荡 D. 瞬间变化 12. 在R-L串联电路中，总阻抗等于（ ） A. 电阻与电感的复合阻抗之和 B. 电阻与电感的并联阻抗之和 C. 电阻与电感阻抗的代数和 D. 电阻阻抗与电感阻抗的矢量和 13. 在RLC串联电路中，总电压，电流，，，则R、C分别为（ ） A. 0.1Ω；1000μF B. 0.01Ω；1000μF C. 10Ω；1μF D. 10Ω；1000μF 14. 在如图所示电路中，ωtV，ωt)A，则三相对称负载的性质和有功功率分别是（ ） A. 电感性、190W B. 电感性、330W C. 电阻性、380W D. 电阻性、660W 15. 在RLC串联单相正弦交流电路中电感器两端的电压瞬时值与电容器两端的电压瞬时值相位关系是（ ） A. 电感器上的电压相位与电容器上的电压相位是二者反相 B. 电感器上的电压相位与电容器上的电压相位是二者同相 C. 电感器上的电压相位超前电容器上的电压相位 D. 电感器上的电压相位滞后电容器上的电压相位 16. 某RLC串联电路中，电阻R为30Ω，感抗XL为40Ω，容抗XC为10Ω，则该电路的功率因数约为（ ） A. 0.50 B. 0.60 C. 0.71 D. 0.80 17. 图中，交流电压为10V，若电流表读数为5A，功率表读数为40W，则无功功率为（ ） A. 50 乏 B. 30乏 C. 40乏 D. 10乏 18. 某RLC串联电路接在有效值为120V的交流电源上，电路电流有效值为2.5A，则该电路的视在功率为（ ） A. 240VA B. 300VA C. 360VA D. 420VA 19. 某RLC串联电路的电源电压有效值为100V，电流有效值为4A，功率因数为0.8，则电路消耗的有功功率为（ ） A. 240W B. 280W C. 300W D. 320W 20. 关于RLC串联电路发生串联谐振时的特点，下列说法错误的是（ ） A. 电路阻抗达到最小值 B. 电路电流达到最大值 C. 电源电压与电流同相位 D. 电感与电容两端电压为零 二、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 21. 电阻、电感与电容串联，，，，外加交流电压有效值为，求在发生串联谐振时的谐振频率、品质因数、电感电压、电容电压及电阻电压。 22. 简述RLC串联电路发生串联谐振时的主要电路特征。 23. 某设备的RLC串联支路接在有效值为100V的交流电源上，已知电阻R为12Ω，感抗XL为16Ω，容抗XC为4Ω。求该支路的阻抗、电流和有功功率，并判断电路性质。 三、计算题（本大题共3小题，每题6分，共18分） 24. 某RLC串联电路接在有效值为220 V的交流电源上，已知电阻 ，感抗 ，容抗 。（1）计算电路的阻抗、电流以及电阻、电感和电容两端的电压。（2）计算电路的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数，并判断电路性质。 25. 某单相的交流电源，其额定容量；额定电压，供给照明电路，若负载都是的日光灯（可认为是RL串联电路），其功率因数为0.5，试求： （1）日光灯最多可点多少盏？ （2）用补偿电容将功率因数提高1，这时电路的总电流是多少？需用多大的补偿电容？ 26. 某交流试验装置由电阻、电感线圈和电容器串联组成，接在频率为50 Hz、有效值为200 V的电源上。已知 ，，。现拟更换电容器，使电路达到串联谐振。（1）计算更换前电路的电流、有功功率和无功功率，并判断电路性质。（2）计算达到串联谐振时所需电容器的电容量。（3）电路达到串联谐振后，计算电路电流和有功功率。 四、综合应用题（本大题共3小题，每题10分，共30分） 27. 某工厂维修人员对一台单相串联补偿装置进行测试。电路中电阻 ，感抗 ，容抗 ，接在频率为 、电压为 的交流电源上。（1）计算电路的阻抗、电流、有功功率、无功功率和视在功率。（2）判断该电路的性质，并计算功率因数。（3）若要使电路在该频率下达到串联谐振，应将电容器的容抗调整为多少？计算此时电路电流，并说明调整后应注意的问题。 28. 如图所示，已知Xc<，在下列情况下，电流表的读数怎样变化?①、断开，由闭合变为断开；②、断开，由闭合变为断开；③、断开，由闭合变为断开。 29. 某自动化生产线的交流电磁加热支路由电阻、电感线圈和电容器串联组成。已知 ，，，接入频率为 、电压为 的交流电源。（1）计算电感感抗、容抗、总阻抗、电路电流以及电阻、电感和电容两端的电压。（2）计算该支路的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数，并判断电路性质。（3）现场拟选用额定电压为 的交流电容器，判断是否合适；若将电路调至串联谐振，计算所需电容量，并说明调谐后的运行注意事项。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $